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Mathématiques · 3eDNB

Fonctions linéaires : exercices corrigés de 3e

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une fonction linéaire s'écrit f(x)=axf(x)=ax : elle traduit une situation de proportionnalité 5.
  • Sa représentation graphique est une droite qui passe par l'origine du repère 5.
  • Le nombre aa est le coefficient de proportionnalité, aussi appelé coefficient directeur ou pente de la droite 5.
  • Pour trouver aa, on divise une image par son antécédent : a=f(x)xa=\dfrac{f(x)}{x} avec x≠0x\neq 0 5.
  • La somme de deux fonctions linéaires est linéaire, et le produit d'une fonction linéaire par un réel l'est aussi 5.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices vont du plus simple au plus délicat. Les premiers vérifient que tu sais calculer une image ou un antécédent. Les suivants te demandent de retrouver le coefficient, puis de raisonner sur une droite, un tableau ou un problème concret. Les derniers mélangent plusieurs idées, comme dans une question de DNB.

Pour chaque exercice, cherche d'abord seul(e) sur une feuille. Si tu bloques, lis un indice, puis reprends. Ne regarde la correction qu'à la fin, et compare chaque étape avec la tienne, pas seulement le résultat.

Les exercices

Exercice 1 Calculer une image

★☆☆Environ 3 min

Soit la fonction linéaire ff définie par f(x)=4xf(x)=4x. Calcule l'image de 77 par ff.

Indice 1

L'image de 77 s'écrit f(7)f(7).

Indice 2

Remplace xx par 77 dans 4x4x.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit l'image demandée : f(7)=4×7f(7)=4\times 7.

  2. On calcule : 4×7=284\times 7=28.

L'image de 77 par ff est 2828. Pour une image, on remplace xx puis on multiplie.

Exercice 2 Calculer un antécédent

★☆☆Environ 4 min

Soit la fonction linéaire gg définie par g(x)=−3xg(x)=-3x. Quel est l'antécédent de 1212 par gg ?

Indice 1

Un antécédent de 1212 est un nombre xx tel que g(x)=12g(x)=12.

Indice 2

Résous l'équation −3x=12-3x=12.

Voir la correction pas à pas
  1. On traduit la question : on cherche xx tel que −3x=12-3x=12.

  2. On divise les deux membres par −3-3 : x=12−3x=\dfrac{12}{-3}.

  3. On calcule : x=−4x=-4.

  4. Vérification : g(−4)=−3×(−4)=12g(-4)=-3\times(-4)=12, ce qui est bien l'image attendue.

L'antécédent de 1212 est −4-4. Le signe négatif de aa donne un antécédent négatif ici : ne l'oublie pas.

Exercice 3 Retrouver le coefficient

★☆☆Environ 4 min

Une fonction linéaire ff vérifie f(5)=20f(5)=20. Détermine le coefficient aa de cette fonction, puis écris f(x)f(x).

Indice 1

Une fonction linéaire s'écrit f(x)=axf(x)=ax.

Indice 2

Utilise f(5)=a×5f(5)=a\times 5.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit l'égalité donnée par l'énoncé : a×5=20a\times 5=20.

  2. On divise par 55 : a=205=4a=\dfrac{20}{5}=4.

  3. On écrit la fonction : f(x)=4xf(x)=4x.

Le coefficient est a=4a=4, donc f(x)=4xf(x)=4x. Le coefficient est le quotient de l'image par l'antécédent.

Exercice 4 Le prix des photocopies

★★☆Environ 6 min

Dans une papeterie, une photocopie coûte 0,080{,}08 €. Le prix à payer est proportionnel au nombre de pages. On note p(x)p(x) le prix en euros de xx pages.

  1. Exprime p(x)p(x) en fonction de xx.
  2. Quel est le prix de 250250 pages ?
Indice 1

Le prix est proportionnel au nombre de pages : quelle est la forme de p(x)p(x) ?

Indice 2

Le coefficient est le prix d'une seule page.

Voir la correction pas à pas
  1. Le prix est proportionnel au nombre de pages, donc pp est linéaire, de coefficient égal au prix d'une page : p(x)=0,08xp(x)=0{,}08x.

  2. On cherche le prix de 250250 pages : p(250)=0,08×250p(250)=0{,}08\times 250.

  3. On calcule : 0,08×250=200{,}08\times 250=20.

Le prix de 250250 pages est 2020 €. Dès que deux grandeurs sont proportionnelles, la fonction qui les relie est linéaire.

Exercice 5 Une droite qui passe par l'origine

★★☆Environ 6 min

Dans un repère, la droite (d)(d) représente une fonction linéaire ff. Elle passe par le point A(6 ; 15)A(6\ ;\ 15).

  1. Calcule le coefficient de ff.
  2. Calcule l'image de 1010 par ff.
Indice 1

Le point A(6 ; 15)A(6\ ;\ 15) signifie que f(6)=15f(6)=15.

Indice 2

Une fois aa trouvé, calcule f(10)=a×10f(10)=a\times 10.

Voir la correction pas à pas
  1. Le point AA appartient à la droite, donc f(6)=15f(6)=15, soit a×6=15a\times 6=15.

  2. On calcule : a=156=2,5a=\dfrac{15}{6}=2{,}5. On retrouve le fait que le coefficient est le quotient de l'ordonnée par l'abscisse d'un point de la droite autre que l'origine 5.

  3. On écrit la fonction : f(x)=2,5xf(x)=2{,}5x.

  4. On calcule l'image de 1010 : f(10)=2,5×10=25f(10)=2{,}5\times 10=25.

Le coefficient est 2,52{,}5 et l'image de 1010 est 2525. Un seul point (autre que l'origine) suffit à déterminer la droite d'une fonction linéaire.

Exercice 6 Compléter un tableau de proportionnalité

★★☆Environ 6 min

Le tableau ci-dessous représente une fonction linéaire ff.

xx 33 55 88
f(x)f(x) 7,57{,}5 12,512{,}5 ?
  1. Vérifie que le tableau est cohérent avec une fonction linéaire.
  2. Calcule la valeur manquante.
Indice 1

Calcule le quotient f(x)x\dfrac{f(x)}{x} pour chaque colonne connue.

Indice 2

Si les quotients sont égaux, leur valeur est le coefficient aa.

Voir la correction pas à pas
  1. On calcule les quotients : 7,53=2,5\dfrac{7{,}5}{3}=2{,}5 et 12,55=2,5\dfrac{12{,}5}{5}=2{,}5.

  2. Les deux quotients sont égaux : le tableau est un tableau de proportionnalité, avec a=2,5a=2{,}5.

  3. On écrit f(x)=2,5xf(x)=2{,}5x et on calcule f(8)=2,5×8=20f(8)=2{,}5\times 8=20.

La valeur manquante est 2020. Un tableau de proportionnalité correspond à une fonction linéaire dont le coefficient est le coefficient de proportionnalité 3.

Exercice 7 Somme de deux fonctions linéaires

★★★Environ 8 min

Soit f(x)=2xf(x)=2x et g(x)=−5xg(x)=-5x. On définit la fonction hh par h(x)=f(x)+g(x)h(x)=f(x)+g(x).

  1. Montre que hh est une fonction linéaire et donne son coefficient.
  2. Calcule h(4)h(4).
Indice 1

Écris h(x)=2x+(−5x)h(x)=2x+(-5x) puis factorise par xx.

Indice 2

La somme de deux fonctions linéaires est une fonction linéaire 5.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit : h(x)=2x+(−5x)h(x)=2x+(-5x).

  2. On factorise : h(x)=(2−5)x=−3xh(x)=(2-5)x=-3x.

  3. La fonction hh est de la forme axax avec a=−3a=-3 : elle est linéaire, ce qui confirme que la somme de deux fonctions linéaires est linéaire 5.

  4. On calcule : h(4)=−3×4=−12h(4)=-3\times 4=-12.

Le coefficient de hh est −3-3 et h(4)=−12h(4)=-12. Les coefficients s'additionnent quand on additionne deux fonctions linéaires.

Exercice 8 Multiplier une fonction linéaire par une constante

★★★Environ 8 min

Soit f(x)=1,5xf(x)=1{,}5x et k=4k=4. On définit la fonction mm par m(x)=k×f(x)m(x)=k\times f(x).

  1. Écris m(x)m(x) sous la forme axax.
  2. Calcule l'image de −2-2 par mm.
Indice 1

Remplace f(x)f(x) par 1,5x1{,}5x dans 4×f(x)4\times f(x).

Indice 2

Calcule d'abord 4×1,54\times 1{,}5.

Voir la correction pas à pas
  1. On remplace : m(x)=4×1,5xm(x)=4\times 1{,}5x.

  2. On calcule le coefficient : 4×1,5=64\times 1{,}5=6, donc m(x)=6xm(x)=6x. Le produit d'une fonction linéaire par une constante est bien une fonction linéaire 5.

  3. On calcule l'image de −2-2 : m(−2)=6×(−2)=−12m(-2)=6\times(-2)=-12.

On obtient m(x)=6xm(x)=6x et m(−2)=−12m(-2)=-12. Multiplier la fonction par kk multiplie son coefficient par kk.

Exercice 9 Un déplacement à vitesse constante

★★★Environ 8 min

Une voiture roule à vitesse constante de 9090 km/h. La distance parcourue d(t)d(t), en kilomètres, est fonction de la durée tt en heures.

  1. Justifie que dd est une fonction linéaire et donne son expression.
  2. Combien de temps faut-il pour parcourir 135135 km ?
Indice 1

À vitesse constante, la distance est proportionnelle à la durée.

Indice 2

Pour la question 2, cherche l'antécédent de 135135.

Voir la correction pas à pas
  1. À vitesse constante, la distance parcourue est proportionnelle à la durée : dd est linéaire, de coefficient égal à la vitesse, soit d(t)=90td(t)=90t.

  2. On cherche l'antécédent de 135135 : on résout 90t=13590t=135.

  3. On divise par 9090 : t=13590=1,5t=\dfrac{135}{90}=1{,}5.

  4. Vérification : d(1,5)=90×1,5=135d(1{,}5)=90\times 1{,}5=135.

Il faut 1,51{,}5 heure, soit 11 h 3030 min. Dans un problème de vitesse, le coefficient de la fonction linéaire est la vitesse.

Exercice 10 Du point à l'antécédent

★★★Environ 10 min

Une fonction linéaire ff vérifie f(−4)=10f(-4)=10.

  1. Détermine le coefficient de ff.
  2. Quel est l'antécédent de 1515 par ff ?
  3. Le point B(8 ; −20)B(8\ ;\ -20) appartient-il à la représentation graphique de ff ?
Indice 1

Écris a×(−4)=10a\times(-4)=10 et résous.

Indice 2

Pour la question 3, calcule f(8)f(8) et compare avec −20-20.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit : a×(−4)=10a\times(-4)=10, donc a=10−4=−2,5a=\dfrac{10}{-4}=-2{,}5 et f(x)=−2,5xf(x)=-2{,}5x.

  2. On cherche l'antécédent de 1515 : −2,5x=15-2{,}5x=15, donc x=15−2,5=−6x=\dfrac{15}{-2{,}5}=-6.

  3. On teste le point BB : f(8)=−2,5×8=−20f(8)=-2{,}5\times 8=-20. Cette valeur est l'ordonnée de BB.

  4. Le point BB appartient donc à la droite représentant ff.

Le coefficient est −2,5-2{,}5, l'antécédent de 1515 est −6-6, et BB est bien sur la droite. Pour tester l'appartenance d'un point, on calcule l'image de son abscisse et on compare à son ordonnée.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si une fonction est linéaire ?

Regarde son expression : une fonction linéaire s'écrit f(x)=axf(x)=ax, sans terme constant ajouté 5. Sur un graphique, c'est une droite qui passe par l'origine du repère 5. Dans un tableau, tous les quotients f(x)x\dfrac{f(x)}{x} doivent être égaux.

Quelle différence entre image et antécédent ?

Si f(x)=yf(x)=y, alors yy est l'image de xx et xx est un antécédent de yy 2. Pour une image, tu calcules a×xa\times x. Pour un antécédent, tu résous ax=yax=y, donc tu divises par aa.

Que faire quand le coefficient est négatif ?

Rien de spécial : les méthodes restent les mêmes, mais il faut soigner les signes. Une image positive a alors un antécédent négatif, comme dans g(x)=−3xg(x)=-3x où l'antécédent de 1212 est −4-4. Vérifie toujours ton résultat en recalculant l'image.

Sources

  1. Ressources d'accompagnement du programme de mathématiques au cycle 4, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. MATHÉMATIQUES Organisation et gestion de données, fonctions (Document maître), Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Mathématiques - Organisation et gestion de données, fonctions (Ressources proportionnalité), Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Définition de LINÉAIRE - CNRTL, Centre National de Ressources Textuelles et Lexicales. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Fonction linéaire (analyse), Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  6. Fonction linéaire, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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